Análise teórica e experimental de um sistema de treliças padronizadas em perfis de aço formados a frio

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Amaral, Marcela
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: built-up member; cold-formed steel member; estruturas metálicas; instabilidade estrutural; perfis formados a frio; seção composta; steel joist; steel structures; structural instability; treliça metálica padronizada
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-22022022-090846/

A utilização de seção composta em perfis de aço formados a frio em treliças planas possibilita, em geral, que as ligações sejam realizadas de forma mais fácil e promove um aumento da capacidade da barra em relação ao uso de um perfil único. O desempenho estrutural da barra composta depende da eficiência das presilhas, que são elementos que interligam os perfis componentes. Devido a pouca informação na literatura sobre o assunto, o objetivo deste trabalho é analisar o comportamento estrutural de um sistema de treliça padronizada com os banzos em seção composta. Foram realizadas análises teórica e experimental, sendo esta última em duas etapas: (i) ensaios de flexão de barras compostas isoladas a fim de se determinar a ação composta em função da quantidade de presilhas (ensaios de rigidez) e (ii) ensaios de flexão da treliça com variação da seção dos banzos, da quantidade de presilhas e da contenção lateral. A análise teórica consistiu na utilização do Método da Resistência Direta para determinação dos esforços resistentes das barras e um modelo simplificado em elementos finitos para representar o ensaio de rigidez. Os resultados experimentais dos ensaios de rigidez indicaram a baixa eficiência do uso da presilha em perfil aberto conectada à alma dos perfis do banzo, devido à sua deformabilidade ao fluxo de cisalhamento. As barras com presilhas formadas por talas conectadas às mesas dos perfis apresentaram melhor desempenho por absorver de forma mais eficaz o fluxo de cisalhamento. Por meio do modelo numérico simplificado do ensaio das presilhas verificou-se que a posição dos parafusos na seção afeta a rigidez. As treliças com banzos de maior altura apresentaram força normal resistente inferior às referências normativas para a barra isolada e modo de falha distorcional, o qual foi mais pronunciado em um dos conjuntos mesa e enrijecedor devido ao efeito da flexão nas barras. Além disso, notou-se que uma maior quantidade de presilhas impõe uma restrição à deformada havendo mudança do comprimento de semionda. As treliças com perfil de menor altura exibiram o modo global por flexão, e a resistência experimental foi superior a previsão teórica que considera a ação isolada.